12-应腾飞-液压传动控制系统的plc接口设计

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1、浙江工业职业技术学院毕业论文（2010届）液压传动控制系统的PLC接口设计学生姓名学号分院机电工程分院专业机电一体化技术指导教师唐鸣完成日期2011年5月15日液压传动控制系统的PLC接口设计摘要 要实现软PLC与组态软件及其它扩展模块的接口最主要的工作就是软PLC通信接口部分的开发。软PLC通信接口分为两部分，其一是针对于组态软件以及实时数据库的通信，第二是软PLC与1/0设备的通信。本课题主要完成了软PLC通信接口部分的研究。软PLC和工控组态软件中存在的不足，提出了组态软件与软PLC相结合的系

2、统体系结构。通过研究力控组态软件实时数据库接口，详细讨论了实现软PLC与组态软件数据交换的方法，并基于此方法开放了软PLC与组态软件的接口模块，充分利用了组态软件强大的监控和管理功能，实现了软PLC与组态软件的集成。由于我国采用大规模的硬PLC业与发达国家水平差距很大，在短期内难以赶超世界先进水平。软PLC适应我国现代工业控制的需要，开发技术条件逐渐成熟，其将有广阔的应用前景。关键词：软PLC组态软件实时数据库力控目录引言1第一章系统总体分析与设计21.1软PLC系统体系结构21.1.1系统软硬件平

3、台21.2组态软件系统分析31.3软PLC与组态软件通信接口模型41.3.1软PLC与组态软件接口功能分析51.3.2软PLC与FO通信接口结构6第二章PLC与实时数据库通信接口的设计与实现82.1实时数据库简介82.1.1实时数据库系统82.2实时数据库编程接口9第三章FO驱动程序系统构成113.1FO驱动程序系统构成113.2FO设备描述文件113.3数据连接接口功能123.4设备驱动方案123.5串行通讯协议简介143.5.1串行通讯协议简介143.5.2串口通信实现方法14结　论16致谢17

4、参考文献18引言由于工控技术对开放性的迫切需求，IEC1131-3标准在工控领域中得到大力推广，软PLC系统在最近几十年得到快速的发展。近年来，市场上出现了一些遵循IEC61113-3标准编程环境的软PLC，但这些系统只提供了对控制程序的编程以及对I/O口的逻辑控制，没有提供完善的实时监控，数据趋势、生成报表和报警等解决方案。目前的软PLC系统只能做到了控制系统的最低层的控制层好策略层，对位于系统上层的监控层和管理层的功能还有待开发。在力控通用监控组态软件基础上的软PLC系统，通过调用力控组态软件的

5、编程接口，编写软PLC运行虚拟机与组态软件的接口程序，充分利用力控组态软件已有的监控和管理的强大功能，实现软PLC组态软件的数据交互，进而达到软PLC与组态软件功能集成的目的。16第一章系统总体分析与设计1.1软PLC系统体系结构本课题研究的软PLC是指基于PC机，建立在WindowsNT操作系台之上，通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能。软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成，它的系统整体架构设计如图1.1所示:图1.1符合IEC61131-3标准的软PLC体系结构1.1

6、.1系统软硬件平台软PLC系统具有良好的开放性，其硬件平台可以有多种选择既可以是传统的PLC硬件，也有当前较流行的嵌入式芯片，而网络环16下的PC或者DCS系统更是软PLC系统的优良硬件平台。在这种控制方案中，系统的软件平台可以采用WindowsNT或Linux等实时操作系统作支撑。软PLC的开发系统符合正C61131一3标准，能将五种语言编译成目标代码经过连接后下载到硬件系统中，同时应具有对应用程序的调试和与第三方程序通信的功能，其组成如图1.2所示。开发系统主要具有以下特点:(l)开放的控制算法

7、接口，支持用户自定义的控制算法模块;(2)仿真运行实时在线监控，可以方便地进行编译和修改程序;(3)支持数据结构，支持多种控制算法，如PID(4)编程语言标准化，它遵循IEC61131一3标准，各种编程语言之间可以相互转换;(5)拥有强大的网络通信功能，支持基于TCP/IP器来对现场进行监控和操作。控制、模糊控制等;支持多种语言编程，并且网络，可以通过网络浏览图1.2软PLC开发系统组成1.2组态软件系统分析16以力控组态软件为例，力控组态软件的基本结构由实时数据库RTDB、VIEW变量数据库，和人

8、机界面三部分组成，实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。组态软件所有的上层功能都是通过调用实时数据库生成的基础组态数据来实现的。变量是组态软件进行内部控制、运算的主要数据成员，是View中编译环境的基本组成部分。图1.3直观的表示出了力控组态软件的数据处理流程:FO连接项配置完成后，硬件设备的寄存器的内容通过FO通讯便采集到实时数据库的点参数里(缺省为PV)，在组态开发环境中完成数据库变量